姜德娟
摘要:混凝土配合比設(shè)計計算:fcu,o=fcu,k+t×б,W/C=(αa×fce)/(fcu,o+αa×αb×fce),Mco=Mwo/(W/C), Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcp,βs= Mso/( Mgo+Mso) ×100%,計算配合比為Mco:Mso:Mgo:Mwo?;炷劣嬎闩浜媳鹊脑嚺洌炷僚浜媳鹊恼{(diào)整與確定。
關(guān)鍵詞:混凝土;配合比;設(shè)計
混凝土是由水泥、細骨料砂子、粗骨料石子及水等構(gòu)成,混凝土中各種材料之間的比例關(guān)系稱為混凝土的配合比?;炷僚浜媳仁菦Q定混凝土強度的一項重要技術(shù)指標,需要具體的設(shè)計試配等工作才能確定合適的混凝土配合比應(yīng)用到工程當中去。
混凝土配合比設(shè)計計算量大,過程復雜,要求嚴格。在具體的混凝土配合比設(shè)計過程中,應(yīng)該著重處理好以下幾個方面的問題。
1計算配制強度并提出相應(yīng)的水灰比
混凝土的配制強度按下式計算:
fcu,o=fcu,k+t×б
fcu,o——混凝土的配制強度(Mpa);
fcu,k——混凝土的抗壓強度標準值(Mpa);
t——概率度,混凝土強度的保證率為95%時為1.645;
б——施工單位的混凝土標準差的歷史統(tǒng)計水平(Mpa)。
混凝土水灰比按下式計算:
W/C=(αa×fce)/(fcu,o+αa×αb×fce)
W/C——水灰比;
αa、αb——回歸系數(shù);
fce——水泥28天抗壓強度實測值(Mpa)。
當無水泥28天抗壓強度實測值時,fce值可按下式確定:
fce=γc×fce,g
γc——水泥強度等級值的富余系數(shù),可按實際統(tǒng)計資料確定;
fce,g——水泥強度等級值(Mpa)。
混凝土的最大水灰比規(guī)定:在干燥環(huán)境中鋼筋混凝土為0.65。
2選取每立方米混凝土的用水量,并計算出每立方米混凝土的水泥用量。
每立方米混凝土的用水量的確定:塑性混凝土水灰比在0.40-0.80范圍時,根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物坍落度,其用水量可查表選??;水灰比小于0.40的混凝土用水量應(yīng)通過試驗確定。
每立方米混凝土的水泥用量可按下式計算:
Mco=Mwo/(W/C)
混凝土的最小水泥用量規(guī)定:在干燥環(huán)境中,每立方米素混凝土為200Kg,鋼筋混凝土為260 Kg。
3選取砂率,計算粗骨料和細骨料的用量,并提出供試配用的計算配合比。
混凝土砂率的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.1 坍落度為10-60mm的混凝土砂率,可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比查表選取。
3.2 坍落度大于60mm的混凝土砂率,可經(jīng)試驗確定,也可在查表值的基礎(chǔ)上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以調(diào)整。
3.3 坍落度小于10mm的混凝土,其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。
粗骨料和細骨料的用量,采用重量法時,應(yīng)按下列公式計算:
Mco+Mgo+Mso+Mwo=Mcp
βs= Mso/( Mgo+Mso) ×100%
Mco——每立方米混凝土的水泥用量(Kg);
Mgo——每立方米混凝土的粗骨料用量(Kg);
Mso——每立方米混凝土的細骨料用量(Kg);
Mwo——每立方米混凝土的用水量(Kg);
βs——砂率(%);
Mcp——每立方米混凝土的假定重量(Kg),其值可取2350 Kg-2450 Kg。
計算配合比為Mco:Mso:Mgo:Mwo。
4混凝土計算配合比試配
進行混凝土計算配合比試配時,應(yīng)采用工程中實際使用的原材料,混凝土的攪拌方法,宜與生產(chǎn)時使用的方法相同?;炷僚浜媳仍嚺鋾r,混凝土的最小攪拌量:骨料最大粒徑31.5mm及以下,拌合物數(shù)量取15L;骨料最大粒徑40mm,拌合物數(shù)量取25L。
按計算的配合比進行試配時,首先應(yīng)進行試拌,以檢查混凝土拌合物的性能,當試拌得出的拌合物坍落度不能滿足要求,應(yīng)在保證水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率,直到符合要求為止。然后提出供混凝土強度試驗用的基準配合比。
混凝土強度試驗時至少應(yīng)采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時,其中一個為基準配合比,另外兩個配合比的水灰比,宜較基準配合比分別增加和減少水灰比0.05,用水量應(yīng)與基準配合比相同,砂率可分別增加和減少1%。當不同水灰比的混凝土拌合物坍落度不能滿足施工要求時,可通過增、減用水量調(diào)整。
制作混凝土強度試驗試件時,應(yīng)檢驗混凝土拌合物的坍落度及表觀密度,并以此結(jié)果作為代表相應(yīng)配合比的混凝土拌合物的性能。
進行混凝土強度試驗時,每種配合比至少應(yīng)制作一組(三塊)試件,標準養(yǎng)護到28天時試壓。需要時可同時制作幾組試件,供快速檢驗或較早齡期試壓,以便提前定出混凝土配合比供施工使用,但應(yīng)以標準養(yǎng)護28天齡期強度的檢驗結(jié)果為依據(jù)調(diào)整配合比。
5混凝土配合比的調(diào)整與確定
根據(jù)試驗得出的混凝土強度與其相對應(yīng)的水灰比關(guān)系,用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度(fcu,o)相對應(yīng)的水灰比,并應(yīng)按下列原則確定每立方米混凝土的材料用量:
5.1 用水量(Mw)應(yīng)在基準配合比用水量的基礎(chǔ)上,根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度進行調(diào)整確定;
5.2 水泥用量(Mc)應(yīng)以用水量除以選定出來的水灰比計算確定;
5.3 粗骨料和細骨料用量(Mg和Ms)應(yīng)在基準配合比的粗骨料和細骨料用量的基礎(chǔ)上,按選定的水灰比進行調(diào)整后確定。
經(jīng)試配確定配合比后,尚應(yīng)按下列步驟進行校正:
(1)應(yīng)根據(jù)確定的材料用量按下式計算混凝土的表觀密度計算值ρc,c;
ρc,c=Mc+Ms+Mg+Mw
(2)應(yīng)按下式計算混凝土配合比校正系數(shù)δ;
δ=ρc,t/ρc,c
式中:
ρc,t——混凝土表觀密度實測值(Kg/m3);
ρc,c——混凝土表觀密度計算值(Kg/m3)。
(3)當混凝土表觀密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時,確定的配合比即為設(shè)計配合比;當二者之差超過2%時,應(yīng)將配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)δ,即為確定的設(shè)計配合比。
掌握了混凝土配合比設(shè)計中以上諸要點,實際做混凝土配合比就會有可靠的理論依據(jù),有切實可行的操作方法,有準確的試驗室混凝土配合比設(shè)計結(jié)果。具體的混凝土配合比設(shè)計人員也會在工作中心領(lǐng)神會,得心應(yīng)手。